據(jù)悉，目前我國火電行業(yè)末端治理設(shè)施基本普及，煤電機(jī)組脫硫設(shè)施、脫硝設(shè)施安裝率已分別達(dá)到99%和95%，火電進(jìn)入全面實施超低排放改造階段。
火電行業(yè)大氣污染控制成果
“十一五”大氣污染物控制取得巨大成就，煙塵、二氧化硫控制達(dá)世界先進(jìn)水平，超額完成國家節(jié)能減排任務(wù)的基礎(chǔ)上，面對世界上最嚴(yán)排放標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)，該標(biāo)準(zhǔn)與美國、歐盟和日本相比，無論是現(xiàn)役機(jī)組還是新建機(jī)組，煙塵、SO2和NOx排放限值全面超過了發(fā)達(dá)國家水平。
“十二五”期間電力行業(yè)從整體減排量來看，已經(jīng)超額完成調(diào)控目標(biāo)，全國二氧化硫減排量貢獻(xiàn)178%，全國氮氧化物減排量貢獻(xiàn)182%，二氧化硫排放績效從2005年的6.4/kWh降至2015年0.47g/kWh。推動清潔能源、非化石能源比重，是我國能源發(fā)展的根本要求和必然趨勢。從發(fā)電量來看，我國煤電占比已經(jīng)下降至57.9%。以下是十二五期間取得的新成就：
(1)除塵：99%以上的火電機(jī)組建設(shè)了高效除塵器，其中電除塵約占90豫，布袋除塵和電袋除塵約占10豫。煙塵排放總量和排放績效分別由2010年的160萬噸和0.50g/kWh，下降到151萬噸和0.39g/kWh。
(2)脫硫：脫硫裝機(jī)容量達(dá)6.8億kW，約占煤電容量90%(比2011年的美國高約30個百分點(diǎn))，其中石灰石-石膏濕法占92豫(含電石渣法等)、海水占3%、煙氣循環(huán)流化床占2%、氨法占2%。SO2排放總量和排放績效分別由2010年的926萬噸和2.70g/kWh，下降到883萬噸和2.26g/kWh(低于美國2011年的2.8克/kWh)。
(3)脫硝：約90%的機(jī)組建設(shè)或進(jìn)行了低氮燃燒改造，脫硝裝機(jī)容量達(dá)2.3億kW，約占煤電容量28.1%，規(guī)劃和在建的脫硝裝機(jī)容量超過5億千瓦，其中SCR法占99豫以上。NOx排放總量和排放績效分別由2010年的1055萬噸和2.6g/kWh，下降到948萬噸和2.4g/kWh(高于美國2010年的249萬噸、0.95克/kWh)。
火電行業(yè)大氣污染控制技術(shù)
為有效應(yīng)對史上最嚴(yán)厲的環(huán)保法規(guī)，實現(xiàn)煙塵20~30mg/m3、二氧化硫50mg/m3和氮氧化物100mg/m3的排放限值，火電行業(yè)已在現(xiàn)役先進(jìn)的除塵、脫硫和脫硝技術(shù)的基礎(chǔ)上，積極研發(fā)、示范、推廣可行的新技術(shù)、新工藝和創(chuàng)新技術(shù)，并有機(jī)結(jié)合技術(shù)和管理等因素，“建設(shè)好、運(yùn)行好”煙氣治理設(shè)施，持續(xù)提高火電大氣污染物的達(dá)標(biāo)能力。
1.氮氧化物控制技術(shù)火電行業(yè)形成了以低氮燃燒和煙氣脫硝相結(jié)合的技術(shù)路線。
(1)低氮燃燒：技術(shù)成熟、投資和運(yùn)行費(fèi)用低，是控制NOX最經(jīng)濟(jì)的手段。主要是通過降低燃燒溫度、減少煙氣中氧量等方式減少NOX的生成量(約200~400mg/m3)，但它不利于煤燃燒過程本身，因此低氮燃燒改造應(yīng)以不降低鍋爐效率為前提。
(2)SCR：技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硝技術(shù)，是控制氮氧化物最根本的措施。其原理是在催化劑存在的情況下，通過向反應(yīng)器內(nèi)噴入脫硝還原劑氨，將NOx還原為N2。此工藝反應(yīng)溫度在300~450益之間，脫硝效率通過調(diào)整催化劑層數(shù)能穩(wěn)定達(dá)到60~90%。與低氮燃燒相結(jié)合可實現(xiàn)100mg/m3及更低的排放要求。其存在的主要問題是空預(yù)器堵塞、氨逃逸等。
(3)SNCR：在高溫條件下(900~1100益)，由尿素氨作為還原劑，將NOx還原成N2和水，脫硝效率為25%耀50%。氨逃逸率較高，且隨著鍋爐容量的增大，其脫硝效率呈下降趨勢。
(4)正在研發(fā)的新技術(shù)。
脫硫脫硝一體化技術(shù)：針對我國90%以上燃煤電廠采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝的特征，國電科學(xué)技術(shù)研究院開展了“大型燃煤電站鍋爐濕法脫硫脫硝一體化技術(shù)與示范”研究，旨在石灰石石膏濕法工藝的基礎(chǔ)上，耦合研究開發(fā)的脫硝液、抑制劑、穩(wěn)定劑等，在不影響脫硫效率的前提下，實現(xiàn)氮氧化物的聯(lián)合控制 。
低溫SCR技術(shù)：其原理與傳統(tǒng)的SCR工藝基本相同，兩者的最大區(qū)別是SCR法布置在省煤器和空氣預(yù)熱器之間高溫(300~450益)、高塵(20~50g/m3)端，而低溫SCR法布置在鍋爐尾部除塵器后或引風(fēng)機(jī)后、FGD前的低溫(100~200益)、低塵(約200mg/m3)端，可大大減小反應(yīng)器的體積，改善催化劑運(yùn)行環(huán)境，具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，是具有與傳統(tǒng)SCR競爭的技術(shù)，是現(xiàn)役機(jī)組的脫硝改造性價比更高的技術(shù)。目前，國電科學(xué)技術(shù)研究院已完成該技術(shù)的實驗研究，正在開展熱態(tài)中間放大試驗。
炭基催化劑(活性焦)吸附技術(shù)：炭基催化劑(活性焦)具有比表面積大、孔結(jié)構(gòu)好、表面基團(tuán)豐富、原位脫氧能力高，且具有負(fù)載性能和還原性能等特點(diǎn)，既可作載體制得高分散的催化體系，又可作還原劑參與反應(yīng)。在NH3存在的條件下，用炭基催化劑(活性焦)材料做載體催化還原劑可將NOx還原為N2。
